43.6 a: organogeneza

organogeneza

organogeneza jest procesem, w którym trzy warstwy tkanki zarodkowej zarodka, czyli ektoderma, endoderma i mezoderma, rozwijają się w narządy wewnętrzne organizmu. Organy tworzą się z warstw zarodkowych poprzez różnicowanie: proces, w którym mniej wyspecjalizowana komórka staje się bardziej wyspecjalizowanym typem komórki. Musi to nastąpić wielokrotnie, gdy zygota staje się w pełni rozwiniętym organizmem. Podczas różnicowania, embrionalne komórki macierzyste wyrażają specyficzne zestawy genów, które determinują ich ostateczny typ komórki. Na przykład, niektóre komórki w ektodermie wyrażają geny specyficzne dla komórek skóry. W rezultacie komórki te różnicują się w komórki naskórka. Dlatego proces różnicowania jest regulowany przez komórkowe kaskady sygnałowe.

u kręgowców jednym z podstawowych etapów organogenezy jest tworzenie układu nerwowego. Ektoderma tworzy komórki i tkanki nabłonkowe, a także tkanki neuronalne. Podczas tworzenia układu nerwowego specjalne cząsteczki sygnalizacyjne zwane czynnikami wzrostu sygnalizują niektórym komórkom na krawędzi ektodermy, że stają się komórkami naskórka. Pozostałe komórki w centrum tworzą płytkę nerwową. Gdyby sygnalizacja przez czynniki wzrostu została zakłócona, Cała ektoderma różnicowałaby się w tkankę nerwową. Płytka nerwowa podlega serii ruchów komórek, gdzie zwija się i tworzy rurkę zwaną rurką nerwową. W dalszym rozwoju, cewy nerwowej spowoduje powstanie mózgu i rdzenia kręgowego.

obraz
rysunek \(\PageIndex{1}\): Tworzenie cewy nerwowej: centralny obszar ektodermy tworzy cewę nerwową, która prowadzi do mózgu i rdzenia kręgowego.

mezoderma leżąca po obu stronach cewy nerwowej kręgowców rozwinie się w różne tkanki łączne ciała zwierzęcia. Przestrzenny wzór ekspresji genów reorganizuje mezodermę w grupy komórek zwane somitami, z odstępami między nimi. Somites będzie dalej rozwijać się żebra, płuca, i segmentowe (kręgosłupa) mięśni. Mezoderma tworzy również strukturę zwaną notochordem, która ma kształt pręta i tworzy centralną oś ciała zwierzęcia.

image
rysunek \(\PageIndex{1}\): Mezoderma: mezoderma pomaga w produkcji mięśni sercowych, mięśni szkieletowych, mięśni gładkich, tkanek w nerkach i krwinek czerwonych.

endoderma składa się początkowo ze spłaszczonych komórek, które następnie stają się kolumnowe. Tworzy nabłonkową wyściółkę całej przewodu pokarmowego (z wyjątkiem części jamy ustnej i gardła) i końcową część odbytnicy (która jest wyłożona przez inwolucje ektodermy). Tworzy również komórki wyściółki wszystkich gruczołów, które otwierają się do przewodu pokarmowego, w tym wątroby i trzustki; nabłonek rury słuchowej i jamy bębenkowej; tchawicy, oskrzeli i komórek powietrznych płuc; pęcherza moczowego i części cewki moczowej; i wyściółki pęcherzyków tarczycy i grasicy. Ponadto endoderma tworzy narządy wewnętrzne, w tym żołądek, okrężnicę, wątrobę, trzustkę, pęcherz moczowy, nabłonkowe części tchawicy, płuca, gardło, tarczycę, przytarczycę i jelita.



+